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生物化学一些习题
第一章蛋白质的结构与功能
[重点和难点]
蛋白质分子的元素组成特点;20种编码氨基酸的中文名称、英文三字母缩写;多肽链中氨基酸的连接方式;蛋白质一级、二级、三级、四级结构的定义,维系结构稳定的化学键;二级结构的特点;模体、结构域及分子伴侣的概念;血红蛋白的氧解离曲线及变构效应;蛋白质的变性、电泳及等电点;
本章的难点是蛋白质分子结构中二级结构的空间构象和结构特点。
蛋白质空间结构与功能的关系及多肽链中氨基酸序列的分析。
[测试题]
一、单项选择题(从以下答案中选择一个最佳答案)
1、细胞内含量最多的有机成分为
A.蛋白质B.核酸C.糖D.脂类E.酶
2、组成蛋白质的氨基酸之间分子结构的不同在于其
A.CαB.Cα-HC.Cα-COOHDCα-RECα-NH2
3、pI为5.0的蛋白质在pH7.4溶液中存在形式是
A.兼性离子B.疏水分子C.非极性分子D.负离子E.正离子
4、测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40g,此样品约含蛋白质多少?
A.2.00g B.2.50g C.6.40g D.3.00g E.6.25g
5、在生理pH条件下,下列哪个氨基酸带正电荷?
A.丙氨酸B.酪氨酸C.色氨酸D.赖氨酸E.异亮氨酸
6、蛋白质分子中属于亚氨基酸的是
A.脯氨酸B.甘氨酸C.丙氨酸D.组氨酸E.天冬氨酸
7、下列关于蛋白质α螺旋的叙述,哪一项是错误的?
A.分子内氢键使它稳定B.减少R团基间的相互作用可使它稳定
C.疏水键使它稳定D.脯氨酸残基的存在可中断α-螺旋
E.它是一些蛋白质的二级结构
8、下列含有两个羧基的氨基酸是:
A.Arg B.Lys C.Gly D.Trp E.Glu
9、维持蛋白质二级结构的主要化学键是:
A.盐键 B.疏水键 C.肽键 D.氢键 E.二硫键
10、组成蛋白质的20种氨酸酸中除哪一种外,其α碳原子均为不对称碳原子?
A.丙氨酸B.异亮氨酸C.脯氨酸D.甘氨酸E.组氨酸
11、维系蛋白质一级结构的主要化学键是
A.盐键B.疏水键C.氢键D.二硫键E.肽键
12、维系蛋白质三级结构稳定的最重要的键或作用力是
A.二硫键B.盐键C.氢键D.范德瓦力E.疏水键
13、关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的是:
A.天然蛋白质分子均有的这种结构
B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性
C.三级结构的稳定性主要是次级键维系
D.亲水基团聚集在三级结构的表面
E.决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基
14、具有四级结构的蛋白质特征是:
A.分子中必定含有辅基
B.在两条或两条以上多肽链
C.每条多肽链都具有独立的生物学活性
D.依赖肽键维系四级结构的稳定性
E.由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链组成
15、蛋白质变性是由于
A.蛋白质一级结构的改变B.蛋白质亚基的解聚
C.蛋白质空间构象的破坏D.辅基的脱落E.蛋白质水解
16、变性蛋白质的特点是
A.不易被胃蛋白酶水解B.粘度下降C.溶解度增加
D.颜色反应减弱E.丧失原有的生物活性
17、下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是
A.碱性氨基酸B.芳香族氨基酸C.支链氨基酸
D.含硫氨基酸E.酸性氨基酸
18、多肽链中主链骨架的组成是
A.—CHNOCCHNOCCHNO—B.—NCCNCNCCNCNCCNC—
C.—CNOHCCNOHCCNOH—D.—CONHCCONHCCONHC—
E.—CNHOCCCNHOCCNHO—
19、若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时,该溶液的pH值应为:
A.8 B.>8 C.<8 D.≤8 E.≥8
20、蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸?
A.半胱氨酸 B.蛋氨酸C.胱氨酸 D.丝氨酸 E.瓜氨酸
21、下面关于蛋白质结构与功能的关系的叙述哪一个是正确的?
A.从蛋白质的氨基酸排列顺序可推测其生物学功能
B.蛋白质氨基酸排列顺序的改变会导致其功能异常
C.只有具特定的二级结构的蛋白质才有活性
D.只有具特定的四级结构的蛋白质才有活性
E.蛋白质结构与功能没有什么直接关系
22、有一血清蛋白(pI=4.9)和血红蛋白(pI=6.8)的混合物,在哪种pH条件下电泳,分离效果最好?
A.pH8.6B.pH6.5C.pH5.9D.pH4.9E.pH3.5
23、有一混合蛋白质溶液,各种蛋白质的pI分别为4.6,5.1,5.3,6.7,7.3,电泳时欲使其中四种泳向正极,缓冲液的pH应是多少?
A.4.0B.5.0C.6.0D.7.0E.8.0
24、蛋白质所形成的胶体颗粒,在下列哪种条件下不稳定?
A.溶液pH值大于pIB.溶液pH值小于pI
C.溶液pH值等于pID.溶液pH值等于7.4
E.在水溶液中
25、“分子病”首先是蛋白质什么基础层次结构的改变
A.一级B.二级C.超二级D.三级E.四级
26、注射时用70%的酒精消毒是使细菌蛋白质
A.变性B.变构C.沉淀D.电离E.溶解
27、可使蛋白质低温沉淀而不引起变性的方法是加
A.Pb2+B.Hg2+C.三氯醋酸D.生物碱试剂E.有机溶剂
28、蛋白质的紫外吸收峰280主要是由于含有以下什么氨基酸
A.色氨酸B.谷氨酸C.苯丙氨酸
D.天冬氨酸E.组氨酸
29、谷胱甘肽在体内什么细胞中含量丰富
A.心B.肝C.肺D.RbcE.Wbc
30、镰刀型红细胞性贫血是哪种蛋白质结构的改变与异常
A.乳酸脱氢酶B.淀粉酶C.胰岛素
D.肌红蛋白E.血红蛋白
31、蛋白质组一般是指那些什么地方所有蛋白质的总和
A.亚细胞B.细胞C.器官D.组织E.机体
32、下列哪种氨基酸不参与蛋白质的组成
A.半胱氨酸B.胱氨酸C.同型半胱氨酸D.蛋氨酸E.羟脯氨酸
33、蛋白质变性不包括:
A.氢键断裂B.肽键断裂C.疏水键断裂
D.盐键断裂E.二硫键断裂
二、多项选择题(在备选答案中有二个或二个以上是正确的,错选或未选全的均不给分)
1、关于蛋白质肽键的叙述,正确的是
A.肽键具有部分双键的性质
B.肽键较一般C-N单键短
C.与肽键相连的氢原子和氧原子呈反式结构
D.肽键可自由旋转
E.肽键是单键
2、妨碍蛋白质形成α螺旋的因素有
A.脯氨酸的存在B.R基团大的氨基酸残基
C.酸性氨基酸的相邻存在D.碱性氨基酸的相邻存在
E.氨基酸残基的数目
3、蛋白质分子中酸性氨基酸包括
A赖氨酸B丙氨酸C谷氨酸D天冬氨酸E谷氨酰胺
4、蛋白质分子中碱性氨基酸包括
A.赖氨酸B.丙氨酸C.谷氨酸D.天冬氨酸E.精氨酸
5、关于α-螺旋正确的是:
A.螺旋中每3.6个氨基酸残基为一周
B.为右手螺旋结构
C.两螺旋之间借二硫键维持其稳定
D.氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧
E.α螺旋的形成和AA序列有关
6、蛋白质的二级结构包括以下那些结构单元
A.α-螺旋B.β-片层C.β-转角
D.双螺旋E.不规则弯曲
7、蛋白质分子中常出现的超二级结构是
A.ααB.βββC.β2αD.αTααβαβ
8、使蛋白质沉淀但不变性的方法有:
A.中性盐沉淀蛋白 B.鞣酸沉淀蛋白
C.低温乙醇沉淀蛋白 D.重金属盐沉淀蛋白
E.三氯乙酸沉淀蛋白
9、下述哪些是共价键
A.肽键B.盐键C.二硫键D.氢键E.疏水键
10、蛋白质在电场中的泳动方向取决于
A.蛋白质的分子量B.蛋白质分子所带的净电荷
C.蛋白质所在溶液的温度D.蛋白质所在溶液的pH值
E.蛋白质的pI
11、患血友病时体内什么蛋白质分子异常
A.血红蛋白B.凝血因子VIIIC.凝血因子IX
D.酪氨酸酶E.苯丙氨酸羟化酶
12、变性作用改变蛋白质哪些结构层次
A.一级B.二级C.超二级D.三级E.四级
13、易造成蛋白质变性的因素有
A.加热B.紫外线C.尿素
D.强酸E.重金属盐
14、结合蛋白质包括以下哪一些
A.硬蛋白B.糖蛋白C.色蛋白
D.核蛋白E.谷蛋白
15、GSH
A.可参与氨基酸的转运作用B.由Cys、Glu和Ala组成
C.具有还原性D.各氨基酸之间均由α-氨基与α-羧基缩合成肽键
E.其巯基具有嗜核特性,能与外源性嗜电子毒物结合,保护机体
16、体内蛋白质的生理功能众多,包括以下哪些方面
A.催化B.调节C.保护支持D.运输E.防御
17、下列哪一些氨基酸是蛋白质合成后再加工修饰生成的
A.羟赖氨酸B.羟脯氨酸C.谷氨酰胺
D.γ-羧基谷氨酸E.胱氨酸
18、亮氨酸属于哪一类氨基酸
A.酸性B.碱性C.中性D.芳香族E.支链
19、色氨酸属于哪一类氨基酸
A.酸性B.碱性C.中性D.芳香族E.营养必需
20、蛋白质在280nm波长处的最大吸收由下列哪些结构引起
A.酪氨酸的酚基B.苯丙氨酸的苯环
C.色氨酸的吲哚环D.组氨酸的咪唑基
E.氨基酸的羧基
三、填空题
1、组成蛋白质的主要元素有_________,________,_________,_________。
2、不同蛋白质的含________量颇为相近,平均含量为________%。
3、蛋白质具有两性电离性质,大多数在酸性溶液中带________电荷,在碱性溶液中带_______电荷。
当蛋白质处在某一pH值溶液中时,它所带的正负电荷数相待,此时的蛋白质成为_________,该溶液的pH值称为蛋白质的__________。
4、蛋白质的一级结构是指_________在蛋白质多肽链中的_________。
5、在蛋白质分子中,一个氨基酸的α碳原子上的________与另一个氨基酸α碳原子上的________脱去一分子水形成的键叫________,它是蛋白质分子中的基本结构键。
6、蛋白质颗粒表面的_________和_________是蛋白质亲水胶体稳定的两个因素。
7、蛋白质变性主要是因为破坏了维持和稳定其空间构象的各种_________键,使天然蛋白质原有的________与________性质改变。
8、按照分子形状分类,蛋白质分子形状的长短轴之比小于10的称为_______,蛋白质分子形状的长短轴之比大于10的称为_________。
按照组成分分类,分子组成中仅含氨基酸的称_______,分子组成中除了蛋白质部分还分非蛋白质部分的称_________,其中非蛋白质部分称_________。
9、多肽链是由许多氨基酸借_____键连接而成的链状化合物.多肽链中每一个氨基酸单位称为_____.多肽链有两端,即_____和_____.
10、不同的氨基酸侧链具有不同的功能基团,如丝氨酸残基的_____基,半胱氨酸残基上的_____基,谷氨酸残基上的_____基,赖氨酸残基上的_____基等.
11、维系蛋白质空间结构的键或作用力主要有_____,_____,_____,_____和_____.
12、常见的蛋白质沉淀剂有_____、_____、_____、_____等
13、在20种氨基酸中,酸性氨基酸有_________和________2种,具有羟基的氨基酸是____、____和_________,能形成二硫键的氨基酸是__________.
14、精氨酸的pI值为10.76,将其溶于pH7的缓冲液中,并置于电场中,则精氨酸应向电场的_______方向移动。
15、α-螺旋结构是由同一肽链的_______和________间的___键维持的,螺距为______,每圈螺旋含_______个氨基酸残基,每个氨基酸残基沿轴上升高度为_________。
天然蛋白质分子中的α-螺旋大都属于___手螺旋。
16、球状蛋白质中有_____侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水结合,而有_______侧链的氨基酸位于分子的内部。
17、氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成______色化合物,而________与茚三酮反应生成黄色化合物。
18、维持蛋白质的一级结构的化学键有_______和_______;维持二级结构靠________键;维持三级结构和四级结构靠_________键,其中包括________、________、________和_________.
19、GSH的中文名称是____________,它的活性基团是__________。
20、加入低浓度的中性盐可使蛋白质溶解度________,这种现象称为________,而加入高浓度的中性盐,当达到一定的盐饱和度时,可使蛋白质的溶解度______并__________,这种现象称为_______,蛋白质的这种性质常用于_____________。
21、用电泳方法分离蛋白质的原理,是在一定的pH条件下,不同蛋白质的________、_________和___________不同,因而在电场中移动的_______和_______不同,从而使蛋白质得到分离。
22、氨基酸处于等电状态时,主要是以________形式存在,此时它的溶解度。
23、鉴定蛋白质多肽链氨基末端常用的方法有__________和_______________。
24、测定蛋白质分子量的方法有_________、____________和__________________。
25、今有甲、乙、丙三种蛋白质,它们的等电点分别为8.0、4.5和10.0,当在pH8.0缓冲液中,它们在电场中电泳的情况为:
甲_______,乙_______,丙________。
26、将分子量分别为a(90000)、b(45000)、c(110000)的三种蛋白质混合溶液进行凝胶过滤层析,它们被洗脱下来的先后顺序是_____________。
四、是非判断题
()1.氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物。
()2.因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质,所以肽键不能自由旋转。
()3.所有的蛋白质都有酶活性。
()4.α-碳和羧基碳之间的键不能自由旋转。
()5.多数氨基酸有D-和L-两种不同构型,而构型的改变涉及共价键的破裂。
()6.所有氨基酸都具有旋光性。
()7.构成蛋白质的20种氨基酸都是必需氨基酸。
()8.蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序在很大程度上决定了它的构象。
()9.一氨基一羧基氨基酸的pI为中性,因为-COOH和-NH2的解离度相同。
()10.蛋白质的变性是蛋白质立体结构的破坏,因此涉及肽键的断裂。
()11.蛋白质是生物大分子,但并不都具有四级结构。
()12.血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体,前者是一个典型的变构蛋白,在与氧结合过程中呈现变构效应,而后者却不是。
()13.用FDNB法和Edman降解法测定蛋白质多肽链N-端氨基酸的原理是相同的。
()14.并非所有构成蛋白质的20种氨基酸的α-碳原子上都有一个自由羧基和一个自由氨基。
()15.蛋白质是两性电解质,它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的R基团。
()16.在具有四级结构的蛋白质分子中,每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。
()17.所有的肽和蛋白质都能和硫酸铜的碱性溶液发生双缩尿反应。
()18.一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时,它们之间可以形成两个二硫键。
()19.盐析法可使蛋白质沉淀,但不引起变性,所以盐析法常用于蛋白质的分离制备。
()20.蛋白质的空间结构就是它的三级结构。
()21.维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。
()22.具有四级结构的蛋白质,它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性。
()23.变性蛋白质的溶解度降低,是由于中和了蛋白质分子表面的电荷及破坏了外层的水膜所引起的。
()24.蛋白质二级结构的稳定性是靠链内氢键维持的,肽链上每个肽键都参与氢键的形成。
五、名词解释
1.肽键
2.必需氨基酸
3.氨基酸等电点
4.构型
5.蛋白质的一级结构
6.构象
7.蛋白质的二级结构
8.结构域
9.蛋白质的三级结构
10.氢键
11.蛋白质的四级结构
12.离子键
13.超二级结构
14.疏水键
15.盐析
16.蛋白质的变性
17.蛋白质的复性
18.模体
19.协同效应
20.层析
六、问答题
1.什么是蛋白质的一级结构?
为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构?
2.什么是蛋白质的空间结构?
蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系?
3.蛋白质的α—螺旋结构有何特点?
4.蛋白质的β—折叠结构有何特点?
5.举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。
6.什么是蛋白质的变性作用和复性作用?
蛋白质变性后哪些性质会发生改变?
7.蛋白质有哪些重要功能
七、论述题
1.根据蛋白质一级氨基酸序列可以预测蛋白质的空间结构。
假设有下列氨基酸序列(如图):
5 10 15
Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-
20 25 27
Ala-Gln-Pro-Asp-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg
(1)预测在该序列的哪一部位可能会出弯或β-转角。
(2)何处可能形成链内二硫键?
(3)假设该序列只是大的球蛋白的一部分,下面氨基酸残基中哪些可能分布在蛋白的外表面,哪些分布在内部?
天冬氨酸;异亮氨酸;苏氨酸;缬氨酸;谷氨酰胺;赖氨酸
【参考答案】
一、单项选择题
1-5,ADDBD;6-10,ACEDD;11-15,EEBEC;16-20,EEDBE;
21-25,ACDCA;26-30,AEADE;31-33,BCB
二、多项选择题
1.A.B.C;2.A.B.C.D.;3.CD;4.AE;5.ABDE;
6.ABCDE;7.ABCD;8.AC;9.AC10.B.D.E;
11.BC;12.BCDE;13.ABCDE;14.BCD;15.ACE;
16.ABCDE;17.ABDE;18.CE;19.CDE;20.ABC
三、填空题
1.碳氢氧氮
2.氮16
3.正负两性离子(兼性离子)等电点
4.氨基酸排列顺序
5.氨基羧基肽键
6.电荷层水化膜
7.次级键物理化学生物学
8.球状蛋白质纤维状蛋白质单纯蛋白质结合蛋白质辅基
9.肽,氨基酸残基,N-端,C-端
10.羟,巯,羧,氨
11.氢键,盐键,疏水键,二硫键,范德华氏力
12.中性盐,有机溶剂,重金属盐,有机酸
13.谷氨酸;天冬氨酸;丝氨酸;苏氨酸;酪氨酸;半胱氨酸;
14.负极
15.C=O;N=H;氢;0.54nm;3.6;0.15nm;右
16.极性;疏水性
17.蓝紫色;脯氨酸
18.肽键;二硫键;氢键;次级键;氢键;离子键;疏水键;范德华力
19.谷胱甘肽;巯基
20.增加;盐溶;减小;沉淀析出;盐析;蛋白质分离
21.带电荷量;分子大小;分子形状;方向;速率
22.两性离子;最小
23.FDNB法(2,4-二硝基氟苯法);Edman降解法(苯异硫氢酸酯法)
24.沉降法;凝胶过滤法;SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE法)
25.不动;向正极移动;向负极移动;
26.c;a;b
四、是非判断题
1.错:
脯氨酸与茚三酮反应产生黄色化合物,其它氨基酸与茚三酮反应产生蓝色化合物。
2.对:
在肽平面中,羧基碳和亚氨基氮之间的键长为0.132nm,介于C—N单键和C=N双键之间,具有部分双键的性质,不能自由旋转。
3.错:
蛋白质具有重要的生物功能,有些蛋白质是酶,可催化特定的生化反应,有些蛋白质则具有其它的生物功能而不具有催化活性,所以不是所有的蛋白质都具有酶的活性。
4.错:
α-碳和羧基碳之间的键是C—C单键,可以自由旋转。
5.对:
在20种氨基酸中,除甘氨酸外都具有不对称碳原子,所以具有L-型和D-型2种不同构型,这两种不同构型的转变涉及到共价键的断裂和从新形成。
6.错:
由于甘氨酸的α-碳上连接有2个氢原子,所以不是不对称碳原子,没有2种不同的立体异构体,所以不具有旋光性。
其它常见的氨基酸都具有不对称碳原子,因此具有旋光性。
7.错:
必需氨基酸是指人(或哺乳动物)自身不能合成机体又必需的氨基酸,包括8种氨基酸。
其它氨基酸人体自身可以合成,称为非必需氨基酸。
8.对:
蛋白质的一级结构是蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,不同氨基酸的结构和化学性质不同,因而决定了多肽链形成二级结构的类型以及不同类型之间的比例以及在此基础上形成的更高层次的空间结构。
如在脯氨酸存在的地方α-螺旋中断,R侧链具有大的支链的氨基酸聚集的地方妨碍螺旋结构的形成,所以一级结构在很大程度上决定了蛋白质的空间构象。
9.错:
一氨基一羧基氨基酸为中性氨基酸,其等电点为中性或接近中性,但氨基和羧基的解离度,即pK值不同。
10.错:
蛋白质的变性是蛋白质空间结构的破坏,这是由于维持蛋白质构象稳定的作用力次级键被破坏所造成的,但变性不引起多肽链的降解,即肽链不断裂。
11.对:
有些蛋白质是由一条多肽链构成的,只具有三级结构,不具有四级结构,如肌红蛋白。
12.对:
血红蛋白是由4个亚基组成的具有4级结构的蛋白质,当血红蛋白的一个亚基与氧结合后可加速其它亚基与氧的结合,所以具有变构效应。
肌红蛋白是仅有一条多肽链的蛋白质,具有三级结构,不具有四级结构,所以在与氧的结合过程中不表现出变构效应。
13.错:
Edman降解法是多肽链N端氨基酸残基被苯异硫氢酸酯修饰,然后从多肽链上切下修饰的残基,经层析鉴定可知N端氨基酸的种类,而余下的多肽链仍为一条完整的多肽链,被回收后可继续进行下一轮Edman反应,测定N末端第二个氨基酸。
反应重复多次就可连续测出多肽链的氨基酸顺序。
FDNB法(Sanger反应)是多肽链N末端氨基酸与FDNB(2,4-二硝基氟苯)反应生成二硝基苯衍生物(DNP-蛋白),然后将其进行酸水解,打断所有肽键,N末端氨基酸与二硝基苯基结合牢固,不易被酸水解。
水解产物为黄色的N端DNP-氨基酸和各种游离氨基酸。
将DNP-氨基酸抽提出来并进行鉴定可知N端氨基酸的种类,但不能测出其后氨基酸的序列。
14.对:
大多数氨基酸的α-碳原子上都有一个自由氨基和一个自由羧基,但脯氨酸和羟脯氨酸的α-碳原子上连接的氨基氮与侧链的末端碳共价结合形成环式结构,所以不是自由氨基。
15.对:
蛋白质是由氨基酸组成的大分子,有些氨基酸的
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